KR20190008317A - 패키지형 압축기 - Google Patents

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Abstract

패키지형 압축기(2)는, 배기구(16)를 갖는 배기 덕트(10)와, 배기 덕트(10) 내에서 배기구(16)에 대하여 경사져 배치된 가스 쿨러(12)와, 배기 덕트(10) 내에서 배기구(16)에 대하여 수직 방향으로 배치되며, 배기구(16)를 구획하는 적어도 1매의 차음판(48)을 구비한다. 패키지형 압축기(2)에서는, 배기구(16)가 차음판(48)에 의해 분할 개구부(50, 52)로 구획되고, 분할 개구부(50, 52) 중, 가스 쿨러(12)와 배기구(16) 사이의 거리가 가장 좁은 측에 형성된 제1 분할 개구부(50)의 면적이 제2 분할 개구부(52)의 면적보다 크다.

Description

패키지형 압축기
본 개시는, 패키지형 압축기에 관한 것이다.
패키지형 압축기는, 압축기 본체와, 압축기 본체로부터 토출되는 압축 공기를 냉각하기 위한 열교환기(가스 쿨러)를, 하나의 패키지 내에 구비한다. 특허문헌 1에는, 패키지 내의 공간을 유효하게 이용하기 위해, 가스 쿨러를 경사지게 하여 배치하는 구조가 개시되어 있다. 또한, 이 패키지형 압축기의 흡기구는, 동일한 길이의 차음판을 등간격으로 병행하게 배치한 루버 구조를 갖는다.
일본 특허 공개 제2010-127234호 공보
패키지형 압축기는, 설치의 자유도의 관점에서 패키지 사이즈가 한정되어 있는 경우가 많다. 그 때문에, 가스 쿨러와 같은 패키지 내의 부품을 공간 절약으로 배치하는 것이 요구되고 있다. 특허문헌 1의 패키지형 압축기와 같이, 동일한 길이의 차음판을 등간격으로 병행하게 배치하는 것은 차음 성능(정음 성능)을 향상시키지만, 공간 절약화의 관점에서 개선의 여지가 있다.
본 발명의 실시 형태는 이러한 상황 하에서 이루어진 것이며, 그 목적은, 패키지 내 부품의 공간 절약 배치와, 정음성을 양립시킨 패키지형 압축기를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 형태에 관한 패키지형 압축기는, 개구부를 갖는 덕트와, 상기 덕트 내에서 상기 개구부에 대하여 경사져 배치된 열교환기와, 상기 덕트 내에서 상기 개구부에 대하여 수직 방향으로 배치되며, 상기 개구부를 구획하는 적어도 1매의 차음판을 구비하고, 상기 개구부가 상기 차음판에 의해 복수의 분할 개구부로 구획되고, 상기 복수의 분할 개구부 중, 상기 가스 쿨러와 상기 개구부 사이의 거리가 가장 좁은 측에 설치된 제1 분할 개구부의 면적이 그 밖의 상기 분할 개구부의 면적보다 크다.
여기서, 본 발명의 「패키지형 압축기」란, 패키지 내에 압축기 본체를 포함하는 다양한 부품이 배치되어 있는 것을 말한다. 또한, 「상기 개구부에 대하여 수직」이란, 평면으로 보아, 즉 개구부를 정면으로 마주보았을 때의 개구면에 대하여 차음판이 수직 방향으로 배치되어 있는 것을 나타낸다. 또한, 「상기 가스 쿨러와 상기 개구부 사이의 거리가 가장 좁은 측」이란, 측면에서 보아, 즉 가스 쿨러와 차음판이 연장되는 방향으로부터 보아, 가스 쿨러와 개구부 사이의 거리의 대소가 판단된 경우에 가장 좁은 측인 것을 나타낸다.
이 구성에 따르면, 열교환기를 경사지게 하여 배치하고 있기 때문에, 수평으로 배치한 경우와 비교하여 덕트의 단면적을 감소시킬 수 있고, 덕트를 소형화할 수 있어, 패키지 내 부품의 공간 절약 배치가 가능하다. 또한, 덕트의 감음 효과는, 일반적으로 덕트 내에 설치된 차음판의 길이에 비례하고, 덕트의 개구부의 크기에 반비례한다. 상기 구성과 같이, 제1 분할 개구부를 크게 형성하면, 차음판은 열교환기와 개구부 사이의 거리가 넓은 측에 치우쳐 배치된다. 그 때문에, 설치할 수 있는 차음판의 길이를 길게 할 수 있어, 감음 효과를 향상시킬 수 있다. 또한, 제1 분할 개구부를 크게 형성하면, 제1 분할 개구부 이외의 분할 개구부의 면적은 감소된다. 각 분할 개구부의 면적의 증감에 의한 감음 효과의 증감과, 상기의 차음판의 길이에 의한 감음 효과의 향상을 종합적으로 고려하면, 제1 분할 개구부를 다른 분할 개구부에 비해 가장 크게 한 경우, 감음 효과량이 최대가 되고, 즉 정음 성능을 최대화할 수 있다.
상기 덕트의 내면은, 흡음재로 피복되어 있어도 된다.
덕트 내면이 흡음재로 피복되어 있음으로써, 감음 효과가 더욱 향상되어, 정음성을 한층 더 향상시킬 수 있다. 바람직하게는, 덕트 내면의 전체면에 흡음재가 피복되고, 더욱 바람직하게는, 차음판도 흡음재로 피복되어 있다.
상기 차음판은, 적어도 2매 배치되어 있고, 상기 차음판의 길이는, 상기 열교환기와 상기 개구부 사이의 거리가 좁은 측에 인접하여 배치된 다른 상기 차음판의 길이보다 길어도 된다.
각각의 차음판의 길이가, 열교환기와 개구부의 거리가 좁은 측의 인접하는 다른 차음판보다도 긺으로써, 열교환기와 개구부의 거리가 넓은 측을 향하여 각각의 차음판의 길이가 길어지도록 규정되어 있다. 그 때문에, 열교환기의 경사 배치에 의해 넓어지는 공간을 유효하게 활용할 수 있어, 감음 효과를 향상시킬 수 있다.
상기 차음판은, 상기 열교환기에 대하여 소정의 동일한 간격을 두고 배치되어 있어도 된다.
덕트 내의 차음판의 길이는, 길수록 감음 효과가 향상된다. 그러나, 차음판의 길이를 길게 하여 열교환기에 너무 근접하게 하면, 열교환기는 고온이기 때문에, 차음판이 열 영향을 받는다. 특히, 차음판에 흡음재를 부착한 경우, 흡음재가 열 열화되고, 또한 흡음재를 차음판에 접착하고 있는 접착제가 고온에 의해 성질 변화되어, 흡음재가 박리되기 쉬워진다. 따라서, 차음판이 열교환기로부터의 열 영향을 받기 어려운 소정의 동일한 간격을 두고 차음판을 배치함으로써, 즉, 차음판의 길이를 열 영향이 적은 정도로 최대한 확보함으로써, 차음판을 열 열화로부터 보호하면서, 감음 효과를 최대한 향상시킬 수 있다.
상기 제1 분할 개구부에, 상기 차음판과 반대측의 영역을 부분적으로 폐색하는 폐색부가 설치되어 있어도 된다.
제1 분할 개구부는, 분할 개구부 중, 최대이기 때문에 감음 효과가 최소가 되기 쉽다. 또한, 제1 분할 개구부는, 열교환기와 개구부 사이의 거리가 가장 좁은 측에 형성되어 있기 때문에, 설치할 수 있는 차음판의 길이의 최댓값도 다른 차음판에 비해 짧아, 다른 분할 개구부에 비해 감음 효과가 최소가 되기 쉽다. 그 때문에, 상기 구성과 같이, 제1 분할 개구부의 일부를 폐색하여, 소음이 누출되는 것을 방지함으로써 감음 효과를 향상시킬 수 있다. 특히, 제1 분할 개구부에 있어서, 차음판의 근방은 감음 효과가 크기 때문에, 차음판과 반대측의 영역을 부분적으로 폐색하는 것이 유효하다. 덧붙여서 설명하면, 본 구성은, 패키지형 압축기의 냉각 능력을 고려하여 개구부의 크기가 충분히 확보되어 있는 경우, 특히 유용하다.
상기 차음판은, 2매 배치되어 있고, 상기 분할 개구부는, 상기 열교환기와 상기 개구부 사이의 거리가 좁은 측으로부터 넓은 측을 향하여 순서대로 위치하는 상기 제1 분할 개구부, 제2 분할 개구부 및 제3 분할 개구부를 포함하고, 상기 제1 분할 개구부는, 이하의 식 (1)에 의해 결정되는 폭을 가져도 된다.
Figure pct00001
b=b1+b2+b3
b : 개구부의 폭
b1 : 제1 분할 개구부의 폭
b2 : 제2 분할 개구부의 폭
b3 : 제3 분할 개구부의 폭
제1 분할 개구부의 폭의 범위를 상기 식 (1)과 같이 규정함으로써, 감음 효과를 최대화할 수 있다. 제1 분할 개구부의 폭이 식 (1)의 범위 미만인 경우, 제1 분할 개구부를 형성하는 차음판의 길이가 짧아져, 감음 효과가 감소된다. 제1 분할 개구부의 폭이 식 (1)의 범위보다 큰 경우, 제1 분할 개구부가 커져, 제1 분할 개구부로부터 누출되는 소음이 커지고, 감음 효과가 감소된다. 또한, 제1 분할 개구부의 폭의 최적의 범위로서 식 (1)의 범위를 설정한 경우, 수치 해석상, 감음 효과가 최대가 되는 것을 확인하였다.
상기 제2 분할 개구부 및 상기 제3 분할 개구부는, 각각 이하의 식 (2)에 의해 결정되는 폭을 가져도 된다.
Figure pct00002
b=b1+b2+b3
b : 개구부의 폭
b1 : 제1 분할 개구부의 폭
b2 : 제2 분할 개구부의 폭
b3 : 제3 분할 개구부의 폭
이 구성에 따르면, 상술한 제1 분할 개구부와 마찬가지로, 제2 분할 개구부와 제3 분할 개구부의 각 폭의 범위를 최적의 범위로 설정하여, 차음판이 2매인 경우의 감음 효과를 최대화할 수 있다. 또한, 제1 내지 제3 분할 개구부의 각 폭의 최적의 범위로서 식 (2)의 범위를 설정한 경우, 수치 해석상, 감음 효과가 최대가 되는 것을 확인하였다.
상기 차음판은, 1매 배치되어 있고, 상기 가스 쿨러와 상기 개구부 사이의 거리가 좁은 측으로부터 넓은 측을 향하여 순서대로 배치된 상기 제1 분할 개구부와 제2 분할 개구부 중, 상기 제1 분할 개구부의 폭은, 이하의 식 (3)에 의해 결정되어도 된다.
Figure pct00003
b=b1+b2
b1 : 제1 분할 개구부의 폭
b2 : 제2 분할 개구부의 폭
이 구성에 따르면, 상술한 차음판이 2매인 경우와 마찬가지로, 차음판이 1매인 경우에 대해서도 제1 분할 개구부의 폭의 범위를 식 (3)과 같이 최적의 범위로 설정하여, 차음판이 1매인 경우의 감음 효과를 최대화할 수 있다. 또한, 제1 분할 개구부의 폭의 최적의 범위로서 식 (3)의 범위를 설정한 경우, 수치 해석상, 감음 효과가 최대가 되는 것을 확인하였다.
상기 제1 분할 개구부는, 이하의 식 (4)에 의해 결정되는 폭을 가져도 된다.
Figure pct00004
b=b1+b2
b : 개구부의 폭
b1 : 제1 분할 개구부의 폭
b2 : 제2 분할 개구부의 폭
θ : 가스 쿨러의 개구부에 대한 경사각
이 구성에 따르면, 경사각 θ가 변화된 경우를 고려하여 차음판이 1매인 경우의 감음 효과를 최대화할 수 있다. 또한, 제1 분할 개구부의 폭의 최적의 범위로서 식 (4)의 범위를 설정한 경우, 수치 해석상, 감음 효과가 최대가 되는 것을 확인하였다.
상기 차음판의 상기 열교환기와 대향하는 면은, 흡음재로 피복되고, 상기 열교환기와 대향하는 상기 차음판의 상기 흡음재의 선단부가 모따기되어 있어도 된다.
이에 의해, 차음판의 흡음재의 모서리를 제거한 만큼, 흡음재를 열교환기로부터 이격할 수 있어, 그만큼 차음판을 길게 할 수 있다.
상기 차음판의 선단부는, 상기 열교환기를 향하여 굴곡되어 있어도 된다.
차음판의 선단부가 절곡되어 있음으로써, 차음판간을 진행하는 음파가 직진하기 어렵고, 즉 소음이 직접 외부로 누출되기 어렵다. 따라서, 감음 효과를 향상시킬 수 있어, 정음성을 향상시킬 수 있다.
상기 차음판의 선단부는, 이하의 식 (5)에 의해 규정된 형상을 갖고 있어도 된다.
Figure pct00005
m : 차음판의 선단부의 길이
ζ : 차음판의 선단부의 절곡각
bx : 차음판에 의해 구획된 분할 개구부의 폭
이 구성에 따르면, 개구부로부터 덕트 내부를 보았을 때, 열교환기가 차음판의 절곡된 선단부의 배후에 위치하기 때문에, 즉 열교환기를 직시할 수 없기 때문에, 열교환기로부터의 소음이 외부로 직접 누출되는 것을 방지할 수 있어, 감음 효과를 향상시킬 수 있다.
상기 차음판에는, 상기 열교환기와 대향하는 면에 돌출부를 구비하고 있어도 된다.
이 구성에 따르면, 상술과 마찬가지로 소음이 외부로 직접 누출되는 것을 방지할 수 있어, 감음 효과를 향상시킬 수 있다. 또한, 돌출부를 설치하고 있을 뿐이므로, 차음판간의 유로 면적이 감소되는 일도 없다.
상기 덕트는, 배기 덕트여도 된다.
배기 덕트는 패키지 외부로 유출되는 공기를 유도하기 때문에, 배기 덕트에 대하여 상기와 같은 차음 구조를 설치함으로써, 패키지 외부로의 소음의 누출을 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명에 따르면, 열교환기를 경사지게 하여 배치하고, 제1 분할 개구부의 크기를 규정함으로써, 패키지 내 부품의 공간 절약 배치와, 정음성을 양립시킨 패키지형 압축기를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 패키지형 압축기의 측면 단면도.
도 2는 도 1의 덕트 부분의 확대도.
도 3은 도 1의 덕트 부분의 사시도.
도 4는 θ=30°일 때의 감음 효과를 나타내는 그래프.
도 5는 θ=45°일 때의 감음 효과를 나타내는 그래프.
도 6은 θ=60°일 때의 감음 효과를 나타내는 그래프.
도 7은 도 4 내지 도 6의 오차 0.05(db)를 포함하는 최적 범위를 나타낸 그래프.
도 8은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 패키지형 압축기의 덕트 부분의 확대도.
도 9는 도 8의 덕트 부분의 사시도.
도 10은 θ=30°일 때의 감음 효과를 나타내는 그래프.
도 11은 θ=45°일 때의 감음 효과를 나타내는 그래프.
도 12는 θ=60°일 때의 감음 효과를 나타내는 그래프.
도 13은 패키지형 압축기의 제1 변형예를 나타내는 덕트 부분의 측면도.
도 14는 패키지형 압축기의 제2 변형예를 나타내는 덕트 부분의 측면도.
도 15는 패키지형 압축기의 제3 변형예를 나타내는 덕트 부분의 측면도.
도 16은 패키지형 압축기의 제4 변형예를 나타내는 덕트 부분의 측면도.
도 17은 차음판이 3매 배치된 경우의 덕트 부분의 확대도.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태를 설명한다.
(제1 실시 형태)
(패키지형 압축기의 구성)
도 1을 참조하면, 본 실시 형태의 패키지형 압축기(2)는 상자형의 패키지(4)를 구비한다. 패키지(4) 내에는, 압축기 본체(6)와, 냉각 팬으로서 기능하는 터보 팬(8)과, 배기 덕트(덕트)(10)와, 가스 쿨러(열교환기)(12)가 설치되어 있다.
패키지(4)는, 예를 들어 강판과 같은 금속제 판으로 형성되고, 흡기구(14, 15)와, 배기구(개구부)(16)를 갖는다. 흡기구(14, 15)에는, 도시하지 않은 필터가 설치되어 있고, 필터에 의해 먼지 등의 이물이 제거된 공기가 패키지(4) 내에 도입된다. 패키지(4) 내의 공간은, 압축실(18)과 공랭실(20)로 나누어져 있다. 압축실(18)과 공랭실(20)은 서로 공기가 직접 출입하지 않도록 배기 덕트(10)와, 터보 팬(8)의 팬 커버(22)에 의해 구획되어 있다.
먼저, 압축실(18)에 있어서의 구성을 설명한다.
압축실(18)에는, 압축기 본체(6)가 배치되어 있다. 본 실시 형태의 압축기 본체(6)는 2단형의 스크루식이다. 압축기 본체(6)는 1단째 압축기 본체(24)와, 2단째 압축기 본체(26)와, 기어 박스(28)와, 압축기 모터(30)를 구비한다.
기어 박스(28)는 압축실(18)의 바닥을 구성하고 있는 받침대(32)에 고정되어 있다. 압축기 모터(30)는 지지 기둥(34)에 의해 받침대(32)에 고정되어 있다. 1단째 압축기 본체(24)와 2단째 압축기 본체(26)는 흡기구와, 토출구와, 내부에 자웅 한 쌍의 스크루 로터를 각각 구비한다. 1단째 압축기 본체(24)와 2단째 압축기 본체(26)는 흡기구로부터 공기를 흡기한다. 각 스크루 로터는 기어 박스(28)를 통해 압축기 모터(30)에 기계적으로 접속되어 있고, 압축기 모터(30)에 의해 회전 구동되어, 흡기된 공기가 압축된다. 1단째 압축기 본체(24)의 흡기구는, 패키지(4) 내에서 개방되어 있다. 1단째 압축기 본체(24)의 토출구는, 도시하지 않은 배관을 통해 2단째 압축기 본체(26)의 흡기구와 유체적으로 접속되어 있다. 2단째 압축기 본체(26)의 토출구는, 배관(36)을 통해 가스 쿨러(12)의 입구 포트(38)와 유체적으로 접속되어 있다.
다음에, 공랭실(20)에 있어서의 구성을 설명한다.
공랭실(20)에는, 터보 팬(8)과 배기 덕트(10)가 배치되어 있다.
터보 팬(8)에는, 팬 커버(22)가 설치되어 있고, 공랭실(20)의 하부에 배치되어 있다. 또한, 터보 팬(8)은 팬 모터(40)를 구비한다. 팬 모터(40)는 받침대(32) 상에 배치되어 있다. 터보 팬(8)은 팬 모터(40)에 의해 구동되며, 공랭실(20) 내의 공기를 흡기구(15)로부터 배기구(16)까지 유동시킨다. 여기에서는 공랭실(20)에 있어서의 구성을 설명하고 있지만, 팬 모터(40)는 압축실(18) 내에 배치되어 있다.
배기 덕트(10)는 터보 팬(8)에 의해 송출된 공기를 배기구(16)까지 유도한다. 배기 덕트(10)는 하단이 터보 팬(8)의 팬 커버(22)에 접속되고, 상단이 패키지(4)의 상면 및 배기구(16)에 접속되어 있다. 배기 덕트(10)의 내면에는, 흡음재(42)가 부착되어 있다. 흡음재(42)는 스펀지상의 연성 부재이다. 흡음재(42)는 소음의 에너지를 흡수하여, 소음을 감쇠시킨다.
배기 덕트(10) 내에는, 가스 쿨러(12)가 배기구(16)에 대하여 경사져 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 가스 쿨러(12)의 경사각 θ는 45도이다(도 2 참조). 이 경사각 θ는, 냉각 능력 및 가스 쿨러(12)의 공간 절약 배치 등의 관점에서, 30도 내지 65도의 범위에서 설정되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같은 경사각 θ를 유지하기 위해, 가스 쿨러(12)는 고정구(44)에 의해 배기 덕트(10)에 볼트 고정되어 있다.
가스 쿨러(12)는 입구 포트(38)와, 입구 포트(38)와 연통한 복수의 튜브(46)와, 복수의 튜브(46)와 연통한 출구 포트(도시하지 않음)를 구비한다. 압축기 본체(6)에서 압축된 공기는, 입구 포트(38)로부터 가스 쿨러(12) 내에 도입되고, 튜브(46)를 통과하여 도시하지 않은 출구 포트로부터 도출된다. 터보 팬(8)에 의해 송출된 공기는, 가스 쿨러(12)의 튜브(46)의 사이를 도면에 있어서 아래로부터 위로 통과한다. 그 때문에, 가스 쿨러(12)에서는, 튜브(46) 내외의 공기간에서 열교환이 행해진다. 구체적으로는, 압축기 본체(6)에서 압축된 튜브(46) 내의 공기는 냉각되고, 터보 팬(8)에 의해 송출된 튜브(46) 외부의 공기는 가열된다.
배기 덕트(10) 내에는, 차음판(48)이 배치되어 있다. 본 실시 형태의 차음판(48)은 사각 형상의 강판이다. 차음판(48)은 배기구(16)를 구획하도록, 배기구(16)에 대하여 수직 방향으로 고정되어 배치되어 있다. 배기구(16)에 대하여 수직이란, 상세하게는, 배기구(16)를 평면에서 보아 정면에서 마주보았을 때(도 3의 화살표 N 참조)의 개구면에 대하여 차음판(48)이 수직 방향(상하 방향)으로 배치되어 있는 것을 나타낸다. 또한, 차음판(48)의 양면에는, 배기 덕트(10)의 내면과 마찬가지로 흡음재(42)가 부착되어 있다. 즉, 차음판(48)은 2개의 흡음재(42) 사이에 끼워져 있다.
배기구(16)는 차음판(48)에 의해 구획되어, 제1 분할 개구부(50)와, 제2 분할 개구부(52)로 나누어져 있다. 제1 분할 개구부(50)는, 가스 쿨러(12)와 배기구(16) 사이의 거리가 좁은 측(도면에 있어서 좌측)에 형성되어 있다. 제2 분할 개구부(52)는 가스 쿨러(12)와 배기구(16) 사이의 거리가 넓은 측(도면에 있어서 우측)에 형성되어 있다. 여기서, 가스 쿨러(12)와 배기구(16) 사이의 거리가 좁은 측 또는 넓은 측이란, 도 2에 도시한 측면에서 보아, 즉 차음판(48) 및 가스 쿨러(12)가 연장되는 방향으로부터 보아 판단된다. 이것은 이후의 실시 형태에서도 마찬가지이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 제1 분할 개구부(50)의 면적은, 제2 분할 개구부(52)의 면적보다도 크게 형성되어 있다. 여기에서의 제1, 제2 분할 개구부(50, 52)의 면적은, 평면에서 보아 제1, 제2 분할 개구부(50, 52)를 정면에서 마주본 경우의 개구 면적을 나타내고 있다(도 3의 화살표 N 참조). 구체적으로는, 이하의 식 (6)에 나타내는 바와 같이, 제1 분할 개구부(50)의 폭 b1이, 제1 분할 개구부(50)의 폭 b1과 제2 분할 개구부(52)의 폭 b2의 합계 b에 대하여 0.6 내지 0.8의 범위 내가 되도록 차음판(48)이 배치되어 있다. 또한, 여기서의 폭 b1, b2는, 차음판(48)(내지 차음판(48)에 부착된 흡음재(42))과 배기 덕트(10)의 내면(내지 배기 덕트(10)의 내면에 부착된 흡음재(42)) 사이의 거리를 나타내고 있다.
Figure pct00006
b=b1+b2
b : 개구부의 폭
b1 : 제1 분할 개구부의 폭
b2 : 제2 분할 개구부의 폭
또한, 차음판(48)은 가스 쿨러(12)에 대하여 소정의 간격 d를 두고 배치되어 있다. 소정의 간격 d는, 차음판(48)이 가스 쿨러(12)로부터의 열 영향을 받기 어려운 간격으로 설정되어 있다. 이 간격 d에 관한 상세는 후술한다.
(패키지형 압축기의 작용)
도 1을 참조하여, 먼저, 압축실(18)에 있어서의 공기의 흐름을 설명한다(도의 일점쇄선 화살표 참조).
패키지(4) 외부의 상온 공기는, 흡기구(14)를 통해 패키지(4) 내로 유입된다. 유입된 공기는, 1단째 압축기 본체(24)에 흡기되어 압축된 후, 2단째 압축기 본체(26)로 압송되어, 더 압축된다. 여기서 압축 시에 발생하는 압축열에 의해, 압축 후의 공기는 고온이 된다. 압축기 본체(6)에서 압축된 고온 고압의 공기는, 배관(36)을 통해 가스 쿨러(12)의 입구 포트(38)로 압송된다. 가스 쿨러(12)의 입구 포트(38)로부터 가스 쿨러(12)에 도입된 고온 고압의 공기는, 가스 쿨러(12)의 튜브(46) 내를 통과하는 동안에 튜브(46) 외부의 공기에 의해 냉각되고, 즉 열교환되어 출구 포트(도시하지 않음)로부터 패키지(4) 외부의 공급처에 공급된다.
다음에, 공랭실(20)에 있어서의 공기의 흐름을 설명한다(도면의 파선 화살표 참조).
패키지(4) 외부의 상온의 공기는, 흡기구(15)를 통해 패키지(4) 내에 유입된다. 유입된 공기는, 터보 팬(8)에 흡입되고, 도면에 있어서 상방향으로, 즉 배기 덕트(10) 내에 소음과 함께 송출된다. 배기 덕트(10) 내에 송출된 공기는, 가스 쿨러(12)의 튜브(46) 간을 통과하는 동안에 튜브(46) 내의 압축 공기와 상술한 바와 같이 열교환하여 가열된다. 가스 쿨러(12)를 통과한 공기는, 흡음재(42)가 부착된 차음판(48)과, 흡음재(42)가 부착된 배기 덕트(10)의 내면에서, 소음의 에너지가 흡수된 후, 배기구(16)로부터 패키지(4) 외부로 배기된다.
(패키지형 압축기의 효과)
본 실시 형태의 구성에 따르면, 배기 덕트(10)의 내면을 흡음재(42)로 피복함으로써, 아무것도 하지 않는 경우에 비해 감음 효과를 향상시켜, 정음 성능을 향상시키고 있다. 본 실시 형태와 같이, 배기 덕트(10) 내면의 전체면에 흡음재(42)가 피복되고, 차음판(48)도 흡음재(42)로 피복되어 있는 것이 바람직하지만, 이것에 한하지 않고, 배기 덕트(10) 내의 일부분에 흡음재(42)를 부착해도 된다.
또한, 가스 쿨러(12)를 경사지게 하여 배치하고 있기 때문에, 수평으로 배치한 경우와 비교하여 배기 덕트(10)의 단면적을 감소시킬 수 있어, 즉 배기 덕트(10)를 소형화할 수 있어, 패키지(4) 내에 있어서의 부품의 공간 절약 배치가 가능하다. 또한, 배기 덕트(10)의 감음 효과는, 일반적으로, 배기 덕트(10) 내에 설치된 차음판(48)의 길이에 비례할 뿐만 아니라, 배기구(16)의 크기에 반비례한다. 상기 구성과 같이, 제1 분할 개구부(50)를 크게 형성하면, 차음판(48)은 가스 쿨러(12)와 배기구(16) 사이의 거리가 넓은 측에 치우쳐 배치된다. 그 때문에, 설치할 수 있는 차음판(48)의 길이를 길게 할 수 있어, 감음 효과를 향상시킬 수 있다. 또한, 제1 분할 개구부(50)를 크게 형성하면, 제2 분할 개구부(52)의 면적은 감소된다. 각 분할 개구부(50, 52)의 면적의 증감에 의한 감음 효과의 증감과, 차음판(48)의 길이에 의한 감음 효과의 향상을 종합적으로 고려하면, 제1 분할 개구부(50)를 다른 분할 개구부(52)에 비해 가장 크게 한 경우, 감음 효과량이 최대가 되고, 즉 정음 성능을 최대화할 수 있다.
이와 같은 감음 효과량의 최대화를 정량적으로 검토하기 위해, 도 3 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 수치 해석이 행해지고 있다. 도 3에 도시한 바와 같이, 해석 모델은, 높이 l, 폭 b, 및 깊이 a(a=2b)의 치수의 직육면체형의 배기 덕트(10)이다. 가스 쿨러(12)는 배기구(16)에 대하여 경사각 θ로 경사져 배치되어 있다. 제1 분할 개구부(50)의 폭 b1과 제2 분할 개구부(52)의 폭 b2에 대하여, 각 분할 개구부(50, 52)의 감음량 TL1, TL2는, K를 흡음 상수로 하여, 각각 이하의 식 (7)로 나타내어진다. 여기서, l1은 차음판(48)의 길이이다. 또한, 해석 모델에서는, 배기 덕트(10)의 벽의 두께, 차음판(48)의 두께, 및 이들에 부착된 흡음재(42)의 두께는, 각 분할 개구부(50, 52)의 폭 b1, b2에 비해 충분히 작고, 즉, b=b1+b2가 성립하는 것으로서 계산하고 있다.
Figure pct00007
식 (7)의 TL1, TL2를 최대화함으로써, 감음 효과량을 최대화할 수 있다. 단, 배기 덕트(10)의 크기가 규정되어 있기 때문에, b1+b2는 일정한 값 b를 취한다. 또한, 차음판(48)의 길이 l1은, 차음판(48)이 가스 쿨러(12)와 간섭하지 않는 길이인 것이 필요하다. 즉, 차음판(48)의 길이 l1은, 가스 쿨러(12)의 경사각 θ 및 제1 분할 개구부의 폭 b1에 의존한다.
상기 조건 하에서, 도 4는 θ=30°에서 도 3의 해석 모델에 대하여 감음량 TL을 해석한 결과이다. 횡축은, 배기 덕트(10)의 폭 b(=b1+b2)에 대한 제1 분할 개구부의 폭 b1의 비율(b1/b)을 나타내고 있다. 종축은, -감음량 TL(dB)을 나타내고 있다. 도 4에서는, 감음량 TL1, TL2, 그것들의 평균값 TL0의 그래프가 각각 도시되어 있다. 그래프로부터 정음 성능을 평가하는 경우, 감음량의 평균값 TL0이 가장 큰 경우, 가장 양호한 정음 성능이 발휘되고 있다고 평가할 수 있다. 따라서, 도 4의 그래프에서는, b1/b=0.74일 때, 가장 양호한 정음 성능이 발휘되고 있다. 또한, 최적값으로부터 오차 0.05(db)의 범위를 고려하면, 0.63≤b1/b≤0.82의 범위에 있는 것이 바람직하다.
도 5, 도 6은, θ=45, 60°인 경우에, 도 4와 마찬가지의 감음량 TL을 해석한 결과이다. 도 5에 도시한 바와 같이, θ=45°의 경우, b1/b=0.69일 때, 가장 양호한 정음 성능이 발휘되고 있다. 최적값으로부터 오차 0.05(db)의 범위를 고려하면, 0.62≤b1/b≤0.76의 범위에 있는 것이 바람직하다. 도 6에 도시한 바와 같이, θ=60°의 경우, b1/b=0.65일 때, 가장 양호한 정음 성능이 발휘되고 있다. 최적값으로부터 오차 0.05(db)의 범위를 고려하면, 0.60≤b1/b≤0.70의 범위에 있는 것이 바람직하다. 가스 쿨러(12)의 경사각 θ는, 상술한 바와 같이 30°≤θ≤65°의 범위에서 사용되는 경우가 많다. 따라서, 이 경사각 θ의 범위에 있어서는, 도 4(θ=30°) 내지 도 6(θ=60°)에 있어서의 상술한 최적값으로부터 오차 0.05(db)의 범위를 포함하도록, 대략 0.6≤b1/b≤0.8의 범위 내가 되도록, 제1 분할 개구부(50)의 폭 b1을 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 0.63≤b1/b≤0.70의 범위 내가 되도록, 제1 분할 개구부(50)의 폭 b1을 설정하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 도 7은, 도 4 내지 도 6의 결과에 기초하여, 가스 쿨러(12)의 경사각 θ에 대해, 제1 분할 개구부(50)의 폭 b1의 비율(b1/b)의 오차 0.05(db)를 포함하는 최적 범위를 플롯하고 있다. 도 7의 2개의 직선의 범위 내로서 사선 부분으로 표시되어 있는 범위와 같이, 이하의 식 (8)을 만족시키는 범위에서 패키지형 압축기(2)를 설계하는 것이 바람직하다. 이와 같이 설계함으로써, 경사각 θ가 변화된 경우까지 고려하여 차음판(48)이 1매인 경우의 감음 효과를 최대화할 수 있다.
Figure pct00008
b=b1+b2
b : 개구부의 폭
b1 : 제1 분할 개구부의 폭
b2 : 제2 분할 개구부의 폭
θ : 열교환기의 개구부에 대한 경사각
본 실시 형태에서는, 배기 덕트(10) 내에 상기와 같은 소음 방지 구조를 설치하고 있지만, 배기 덕트(10)는 패키지(4) 외부로 유출되는 공기를 유도하기 때문에, 배기 덕트(10)에 대하여 상기와 같은 차음 구조를 설치하는 것은, 패키지(4) 외부로의 소음 누출 방지에 유효하다. 단, 흡기 덕트가 존재하는 경우, 흡기 덕트 내에 마찬가지의 소음 방지 구조를 설치해도 된다. 이것은, 제2 실시 형태 이후에서도 마찬가지이다.
(제2 실시 형태)
도 8에 도시한 본 실시 형태의 패키지형 압축기(2)의 배기 덕트(10) 내에는, 2매의 차음판(48, 49)이 배치되어 있다. 본 실시 형태의 패키지형 압축기(2)는, 이것에 관한 구성 이외는, 도 1, 도 2의 제1 실시 형태 패키지형 압축기(2)의 구성과 마찬가지이다. 따라서, 도 1, 도 2에 도시한 구성과 마찬가지의 부분에 대해서는 마찬가지의 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
본 실시 형태의 패키지형 압축기(2)는, 2매의 차음판(48, 49)이, 배기구(16)에 대하여 수직으로 배치되고, 즉 상하 방향으로 배치되어 있다. 따라서, 배기구(16)는, 2매의 차음판(48, 49)에 의해 구획되어, 가스 쿨러(12)와 배기구(16) 사이의 거리가 좁은 측(도면에 있어서 좌측)으로부터 넓은 측(도면에 있어서 우측)을 향하여 순서대로, 제1 분할 개구부(50)와, 제2 분할 개구부(52)와, 제3 분할 개구부(54)로 나누어져 있다.
본 실시 형태에서는, 제1 분할 개구부(50)의 폭 b1이 다른 분할 개구부(52, 54)의 폭 b2, b3보다도 커지도록, 차음판(48, 49)이 배치되어 있다. 덧붙여서 설명하면, 제1, 제2, 제3 분할 개구부(50, 52, 54)의 폭 b1, b2, b3이 이하의 식 (9)를 만족시키는 소정의 범위가 되도록, 차음판(48, 49)이 배치되어 있다. 또한, 여기서의 폭 b1, b2는, 차음판(48)(내지 차음판(48)에 부착된 흡음재(42))과, 차음판(49)(내지 차음판(49)에 부착된 흡음재(42))과, 배기 덕트(10)의 내면(내지 배기 덕트(10)의 내면에 부착된 흡음재(42)) 사이의 거리를 각각 나타내고 있다.
Figure pct00009
b=b1+b2+b3
b : 개구부의 폭
b1 : 제1 분할 개구부의 폭
b2 : 제2 분할 개구부의 폭
b3 : 제3 분할 개구부의 폭
또한, 차음판(48, 49) 중, 가스 쿨러(12)와 배기구(16) 사이의 거리가 넓은 측에 배치되어 있는 차음판(49)쪽이 길다. 구체적으로는, 차음판(48, 49)의 길이 l1, l2는, 가스 쿨러(12)에 대하여 각각 동일한 소정의 간격 d를 두고 설치되어 있다. 차음판(48, 49)의 길이는, 일반적으로 길수록 감음 효과가 향상된다. 그러나, 차음판(48, 49)의 길이를 길게 하여 가스 쿨러(12)에 너무 근접하게 하면, 가스 쿨러(12)는 고온이기 때문에, 차음판(48, 49)이 열 영향을 받는다. 특히, 본 실시 형태와 같이 차음판(48, 49)에 흡음재(42)를 부착한 경우, 흡음재(42)가 열 열화되고, 또한 흡음재(42)를 차음판(48, 49)에 접착하고 있는 접착제가 고온에 의해 성질 변화되어, 흡음재(42)가 박리되기 쉬워진다. 따라서, 차음판(48, 49)이 가스 쿨러(12)로부터의 열 영향을 받기 어려운 소정의 간격 d(도 8 참조)를 두고 차음판(48, 49)을 배치함으로써, 즉, 차음판(48, 49)의 길이를 열 영향이 적은 정도로 최대한 확보함으로써, 차음판(48, 49)을 열 열화로부터 보호하면서, 감음 효과를 최대한 향상시킬 수 있다.
또한, 도 8, 도 9 및 이하의 식 (10)에 나타내는 바와 같이, 차음판(49)의 길이 l2는, 인접하는 차음판(48)의 길이 l1과, 제2 분할 개구부(52)의 폭 b2와, 흡음재(42)의 두께 t에 기초하여 나타낼 수도 있다. 이것은, 3매 이상의 차음판이 설치된 경우도 마찬가지이며, 즉 차음판의 길이는, 인접하는 차음판의 길이 등에 기초하여 나타낼 수 있다. 그 때문에, 1개의 차음판의 길이를 규정함으로써, 나머지 차음판의 길이를 규정할 수 있다.
Figure pct00010
이와 같이, 가스 쿨러(12)와 배기구(16)의 거리가 넓은 측의 차음판(49)의 길이를 길게 하고, 보다 상세하게는 2매의 차음판(48, 49)의 길이를 최대한 길게 함으로써, 가스 쿨러(12)의 경사 배치에 의해 넓어지는 공간을 유효하게 활용하여, 감음 효과를 향상시킬 수 있다.
본 실시 형태도 제1 실시 형태와 마찬가지로, 도 9에 도시한 해석 모델에 의해 도 10 내지 도 12에 도시한 바와 같이 수치 해석이 행해지고 있다. 각 분할 개구부(50, 52, 54)의 감음량 TL1, TL2, TL3은, 제1 분할 개구부(50)의 폭 b1과, 제2 분할 개구부(52)의 폭 b2와, 제3 분할 개구부(52)의 폭 b3에 대해, K를 흡음 상수로 하여, 각각 이하의 식 (11)로 나타내어진다. 여기서, l1은 제1, 제2 분할 개구부(50, 52)를 형성하는 차음판(48)의 길이이고, l2는 제2, 제3 분할 개구부(52, 54)를 형성하는 차음판(49)의 길이이다. 또한, 해석 모델에서는, 배기 덕트(10)의 벽의 두께, 차음판(48, 49)의 두께, 및 이들에 부착된 흡음재(42)의 두께는, 각 분할 개구부(50, 52, 54)의 폭에 비해 충분히 작고, 즉, b=b1+b2+b3이 성립하는 것으로서 계산하고 있다.
Figure pct00011
식 (11)의 TL1, TL2, TL3을 최대화함으로써, 감음 효과량을 최대화할 수 있지만, 식 (11)의 각 변수(b1, b2, b3, l1, l2)는 독립되어 있는 것은 아니다. 배기 덕트(10)의 크기가 규정되어 있기 때문에, b1+b2+b3은 일정한 값 b를 취한다. 차음판(48, 49)의 길이 l1, l2는, 전술한 바와 같이, 차음판(48, 49)과 가스 쿨러(12)의 간격이 소정의 간격 d(도 8 참조)가 되도록 결정된다.
도 10은 θ=30°에서 도 3의 해석 모델에 대하여 감음량 TL을 해석한 결과이다. 횡축은, 배기 덕트(10)의 폭 b에 대한 제1 분할 개구부(50)의 폭 b1의 비율을 나타내고 있다. 종축은, 배기 덕트(10)의 폭 b에 대한 제2 분할 개구부(52)의 폭 b2의 비율을 나타내고 있다. 도 10에서는, 이들 비율에 대한 감음량 TL(TL1, TL2, TL3의 평균값)의 그래프가 도시되어 있다. 도 10 내지 도 12의 그래프에서는, 동일한 감음량 TL을 연결한 그래프가 0.2dB마다 플롯되어 있고, 이 등감음량 선도의 중심일수록, 감음량이 크다. 그 때문에, 그래프로부터 정음 성능을 평가하는 경우, 감음량 TL이 가장 큰 경우, 즉 등감음량 선도의 중심에서 가장 양호한 정음 성능이 발휘되고 있다고 평가할 수 있다. 따라서, 도 10의 그래프에서는, b1/b=0.59, 또한 b2/b=0.21일 때, 가장 양호한 정음 성능이 발휘되고 있다.
도 11, 도 12는, θ=45, 60°인 경우에 마찬가지의 해석 모델에서 감음량 TL을 해석한 결과이다. 도 11에 도시한 바와 같이, θ=45°의 경우, b1/b=0.53 또한 b2/b=0.23일 때, 가장 양호한 정음 성능이 발휘되고 있다. 도 12에 도시한 바와 같이, θ=60°의 경우, b1/b=0.47 또한 b2/b=0.26일 때, 가장 양호한 정음 성능이 발휘되고 있다.
제1 실시 형태와 마찬가지로, 가스 쿨러(12)의 경사각 θ가 30°≤θ≤65°의 범위에서 설정된 경우, 상기 식 (9)의 범위 내(도 10 내지 도 12에 있어서 사선부로 나타내는 범위 내)는, 도 10 내지 도 12의 각 그래프에서 가장 양호한 정음 성능이 발휘되는 영역을 포함하고 있다. 따라서, 대략, 상기 식 (9)의 범위 내(도 10 내지 도 12에 있어서 사선부로 나타내는 범위 내)가 되도록, 제1 내지 제3 분할 개구부(50, 52, 54)의 폭 b1, b2, b3을 설정함으로써 양호한 정음 성능을 발휘할 수 있다.
도 13 내지 도 16은, 제1 실시 형태 또는 제2 실시 형태의 패키지형 압축기(2)에 공통적으로 적용할 수 있는 변형예를 도시하고 있다.
(제1 변형예)
도 13에 도시한 바와 같이, 본 변형예에서는, 제1 분할 개구부(50)에, 차음판(48)과 반대측의 영역을 부분적으로 폐색하는 폐색부(56)가 설치되어 있다. 본 실시 형태의 폐색부(56)는 강판제이며, 배기 덕트(10)의 일부를 절곡하여 형성되어 있다.
제1 분할 개구부(50)는, 각 분할 개구부(50, 52, 54) 중, 크기가 최대이기 때문에, 제1 분할 개구부(50)에 있어서의 감음 효과는, 다른 분할 개구부(52, 54)에 있어서의 감음 효과와 비교하여 최소가 되기 쉽다. 덧붙여서 설명하면, 제1 분할 개구부(50)는, 가스 쿨러(12)와 배기구(16) 사이의 거리가 가장 좁은 측에 설치되어 있기 때문에, 설치할 수 있는 차음판(48)의 길이 최댓값도 다른 차음판(49)에 비해 짧아, 다른 분할 개구부(52, 54)에 비해 감음 효과가 최소가 되기 쉽다. 그 때문에, 상기 구성과 같이, 제1 분할 개구부(50)의 일부를 폐색하여, 소음이 누출되는 것을 방지함으로써 감음 효과를 향상시킬 수 있다. 특히 본 변형예에서는, 제1 분할 개구부(50)에 있어서, 차음판(48)의 근방은 감음 효과가 크기 때문에, 차음판(48)과 반대측의 영역을 부분적으로 폐색하는 것이 유효하다. 또한, 본 변형예의 구성은, 패키지형 압축기(2)의 냉각 능력을 고려하여 배기구(16)의 크기가 충분히 확보되어 있는 경우, 폐색부(56)를 설치한 것에 의한 폐해도 발생하지 않아, 유용하다.
단, 폐색부(56)의 위치는, 제1 분할 개구부(50)에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 13에 파선으로 나타낸 바와 같이, 폐색부(56)의 위치는, 제3 분할 개구부(52)에 있어서, 차음판(49)과 반대측의 영역이어도 된다.
(제2 변형예)
도 14에 도시한 바와 같이, 본 변형예에서는, 차음판(48)의 흡음재(42)의 가스 쿨러(12)에 대향하는 선단부(58)가 모따기되어 있다. 즉, 차음판(48)의 가스 쿨러(12)측의 선단부(58)의 흡음재(42)의 일부가 절취되어 있다.
차음판(48)의 흡음재(42)를 모따기한 만큼, 흡음재(42)를 가스 쿨러(12)로부터 이격할 수 있고, 그만큼 차음판(48)을 길게 할 수 있다. 본 변형예에서는, 흡음재(42)의 일부를 절취한 만큼, 가스 쿨러(12)와 차음판(48)(흡음재(42)) 거리 d를 유지하면서, 제1, 제2 실시 형태와 비교하여 거리 h만큼 차음판(48)이 길게 형성되어 있다.
(제3 변형예)
도 15에 도시한 바와 같이, 본 변형예에서는, 차음판(48, 49)의 선단부(58, 59)가, 가스 쿨러(12)를 향하여 굴곡되어 있다. 구체적으로는, 차음판(48, 49)의 선단부(58, 59)는, 이하의 식 (12)에서 규정된 형상으로 굴곡되어 있다.
Figure pct00012
m : 차음판(48, 49)의 선단부(58, 59)의 길이
ζ : 차음판(48, 49)의 선단부(58, 59)의 절곡각
bx : 차음판(48, 49)에 의해 구획된 분할 개구부의 폭
본 변형예의 구성에 따르면, 차음판(48, 49)의 선단부(58)가 절곡되어 있음으로써, 차음판(48, 49) 간을 진행하는 음파가 직진하기 어렵고, 즉 소음이 직접 외부로 누출되기 어렵다. 따라서, 감음 효과를 향상시킬 수 있어, 정음 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 배기구(16)로부터 배기 덕트(10)의 내부를 보았을 때, 가스 쿨러(12)가 차음판(48, 49)이 절곡된 선단부(58, 59)의 배후에 위치하기 때문에, 즉 가스 쿨러(12)를 직시할 수 없기 때문에, 가스 쿨러(12)로부터의 소음이 외부로 직접 누출되는 것을 방지할 수 있어, 감음 효과를 향상시킬 수 있다.
(제4 변형예)
도 16에 도시한 바와 같이, 본 변형예에서는, 차음판(48, 49)에는, 가스 쿨러(12)에 대향하는 면에 돌출부(60, 61)가 형성되어 있다. 돌출부(60, 61)는, 차음판(48, 49)에 대하여 직각으로 강판을 용접하거나 하여 형성되어 있다. 돌출부(60, 61)의 양태는, 특별히 한정되지 않고, 그 위치, 크기 및 설치 각도는 자유롭게 변경되어도 된다. 바람직하게는, 압력 손실 등의 관점에서, 돌출부(61)와 차음판(48)의 거리 w1이 흡음재(42)를 포함하는 2매의 차음판(48, 49) 간의 사이의 거리 w2보다도 커지도록 돌출부(61)가 배치된다. 또한, 돌출부(60, 61)도 흡음재로 피복되어 있어도 된다.
본 변형예의 구성에 따르면, 제3 변형예와 마찬가지로 소음이 외부로 직접 누출되는 것을 방지할 수 있어, 감음 효과를 향상시킬 수 있다. 또한, 돌출부(60, 61)를 형성하고 있을 뿐이므로, 차음판(48, 49) 간의 유로 면적이 감소되는 일도 없다.
이상으로부터, 본 발명의 구체적인 실시 형태 및 그 변형예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 상기 형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 범위 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다. 예를 들어, 개개의 실시 형태의 내용을 적절히 조합한 것을, 본 발명의 일 실시 형태로 해도 된다. 또한, 차음판의 매수도 특별히 한정되지 않고, 도 17에 도시한 바와 같이, 3매의 차음판(48, 49, 51)이 배치되어 있어도 된다. 이 경우도, 각 분할 개구부(50, 52, 54, 62)의 폭 b1, b2, b3, b4의 관계성 및 각 차음판(48, 49, 51)과 가스 쿨러(12)의 간격 d 등은, 제1, 제2 실시 형태와 마찬가지이다. 또한, 도시하지 않지만 차음판은 4매 이상 배치되어 있어도 된다.
2 : 패키지형 압축기
4 : 패키지
6 : 압축기 본체
8 : 터보 팬
10 : 배기 덕트(덕트)
12 : 가스 쿨러(열교환기)
14, 15 : 흡기구
16 : 배기구(개구부)
18 : 압축실
20 : 공랭실
22 : 팬 커버
24 : 1단째 압축기 본체
26 : 2단째 압축기 본체
28 : 기어 박스
30 : 압축기 모터
32 : 받침대
34 : 지지 기둥
36 : 배관
38 : 입구 포트
40 : 팬 모터
42 : 흡음재
44 : 고정구
46 : 튜브
48, 49, 51 : 차음판
50 : 제1 분할 개구부
52 : 제2 분할 개구부
54 : 제3 분할 개구부
56 : 폐색부
58, 59 : 선단부
60, 61 : 돌출부
62 : 제4 분할 개구부

Claims (14)

  1. 개구부를 갖는 덕트와,
    상기 덕트 내에서 상기 개구부에 대하여 경사져 배치된 열교환기와,
    상기 덕트 내에서 상기 개구부에 대하여 수직 방향으로 배치되며, 상기 개구부를 구획하는 적어도 1매의 차음판
    을 구비하고,
    상기 개구부가 상기 차음판에 의해 복수의 분할 개구부로 구획되고,
    상기 복수의 분할 개구부 중, 상기 열교환기와 상기 개구부 사이의 거리가 가장 좁은 측에 설치된 제1 분할 개구부의 면적이 그 밖의 상기 분할 개구부의 면적보다 큰 패키지형 압축기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 덕트의 내면은, 흡음재로 피복되어 있는 패키지형 압축기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 차음판은, 적어도 2매 배치되어 있고,
    상기 차음판의 길이는, 상기 열교환기와 상기 개구부 사이의 거리가 좁은 측에 인접하여 배치된 다른 상기 차음판의 길이보다 긴 패키지형 압축기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 차음판은, 상기 열교환기에 대하여 소정의 동일한 간격을 두고 배치되어 있는 패키지형 압축기.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 분할 개구부에, 상기 차음판과 반대측의 영역을 부분적으로 폐색하는 폐색부가 설치되어 있는 패키지형 압축기.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 차음판은, 2매 배치되어 있고,
    상기 분할 개구부는, 상기 열교환기와 상기 개구부 사이의 거리가 좁은 측으로부터 넓은 측을 향하여 순서대로 위치하는 상기 제1 분할 개구부, 제2 분할 개구부 및 제3 분할 개구부를 포함하고,
    상기 제1 분할 개구부는, 이하의 식에 의해 결정되는 폭을 갖는 패키지형 압축기.
    [수학식 1]
    Figure pct00013

    b=b1+b2+b3
    b: 개구부의 폭
    b1: 제1 분할 개구부의 폭
    b2: 제2 분할 개구부의 폭
    b3: 제3 분할 개구부의 폭
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 분할 개구부 및 상기 제3 분할 개구부는, 각각 이하의 식에 의해 결정되는 폭을 갖는 패키지형 압축기.
    [수학식 2]
    Figure pct00014

    b=b1+b2+b3
    b: 개구부의 폭
    b1: 제1 분할 개구부의 폭
    b2: 제2 분할 개구부의 폭
    b3: 제3 분할 개구부의 폭
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 차음판은, 1매 배치되어 있고,
    상기 열교환기와 상기 개구부 사이의 거리가 좁은 측으로부터 넓은 측을 향하여 순서대로 배치된 상기 제1 분할 개구부와 제2 분할 개구부 중, 상기 제1 분할 개구부의 폭은, 이하의 식에 의해 결정되는 패키지형 압축기.
    [수학식 3]
    Figure pct00015

    b=b1+b2
    b1: 제1 분할 개구부의 폭
    b2: 제2 분할 개구부의 폭
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 분할 개구부는, 이하의 식에 의해 결정되는 폭을 갖는 패키지형 압축기.
    [수학식 4]
    Figure pct00016

    b=b1+b2
    b: 개구부의 폭
    b1: 제1 분할 개구부의 폭
    b2: 제2 분할 개구부의 폭
    θ: 열교환기의 개구부에 대한 경사각
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 차음판의 상기 열교환기와 대향하는 면은, 흡음재로 피복되고,
    상기 열교환기와 대향하는 상기 차음판의 상기 흡음재의 선단부가 모따기되어 있는 패키지형 압축기.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 차음판의 선단부는, 상기 열교환기를 향하여 굴곡되어 있는 패키지형 압축기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 차음판의 선단부는, 이하의 식에 의해 규정된 형상을 갖는 패키지형 압축기.
    [수학식 5]
    Figure pct00017

    m: 차음판의 선단부의 길이
    ζ: 차음판의 선단부의 절곡각
    bx: 차음판에 의해 구획된 분할 개구부의 폭
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 차음판에는, 상기 열교환기와 대향하는 면에 돌출부를 구비하는 패키지형 압축기.
  14. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 덕트는, 배기 덕트인 패키지형 압축기.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6675196B2 (ja) * 2015-12-28 2020-04-01 株式会社神戸製鋼所 パッケージ型圧縮機
JP6654969B2 (ja) * 2016-06-16 2020-02-26 株式会社神戸製鋼所 パッケージ型圧縮機
US11937410B2 (en) * 2018-09-13 2024-03-19 Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. Package-type fluid machine
JP7218319B2 (ja) * 2020-04-15 2023-02-06 株式会社日立産機システム 空気圧縮機
WO2022080204A1 (ja) * 2020-10-16 2022-04-21 株式会社日立産機システム パッケージ形圧縮機
BE1030350B1 (nl) * 2022-03-16 2023-10-17 Atlas Copco Airpower Nv Luchtgekoelde drukvormingsinrichting
BE1030364B1 (nl) * 2022-03-16 2023-10-17 Atlas Copco Airpower Nv Luchtgekoelde compressorinstallatie met geïntegreerde drogerinrichting

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020106282A1 (en) * 2001-02-05 2002-08-08 Ingersoll-Rand Company Enclosure for an air compressor
JP2010127234A (ja) 2008-11-28 2010-06-10 Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd 無給油式スクリュー圧縮機

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1865677A (en) * 1929-07-19 1932-07-05 Buffalo Forge Co Sound deadener
US3421687A (en) * 1967-01-20 1969-01-14 Buddy Z Daily Vertical air circulation fan
JPS5123281Y2 (ko) * 1973-01-13 1976-06-15
US4449376A (en) * 1983-02-18 1984-05-22 Westinghouse Electric Corp. Indoor unit for electric heat pump
US5140819A (en) * 1989-09-28 1992-08-25 Sundstrand Corporation Turbine inlet silencer
US5663536A (en) * 1995-10-10 1997-09-02 Amsted Industries Incorporated Sound attenuation assembly for air-cooling apparatus
US5916253A (en) * 1998-05-04 1999-06-29 Carrier Corporation Compact trailer refrigeration unit
US6273213B1 (en) * 1999-12-17 2001-08-14 Caterpillar Inc. Noise suppression louver having horizontal and vertical slats
US6481527B1 (en) * 2001-03-14 2002-11-19 Emc Corporation Methods and apparatus for attenuating noise from a cabinet that houses computer equipment
KR100508140B1 (ko) * 2002-06-28 2005-08-10 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 패키지형 압축기
US7314113B2 (en) * 2004-09-14 2008-01-01 Cray Inc. Acoustic absorbers for use with computer cabinet fans and other cooling systems
JP4673136B2 (ja) * 2005-06-09 2011-04-20 株式会社日立産機システム スクリュー圧縮機
JP5022051B2 (ja) * 2007-01-31 2012-09-12 株式会社日立産機システム 機械の低騒音パッケージ
DE202007002169U1 (de) * 2007-02-09 2008-06-26 Mann + Hummel Gmbh Ladeluftkühler
CN201236783Y (zh) * 2008-06-13 2009-05-13 北京新华卫拓医疗器械有限公司 空气压缩机
US20120292008A1 (en) * 2011-05-17 2012-11-22 Michael Goldberg Integrated energy recovery systems
CN103047112A (zh) * 2012-12-22 2013-04-17 无锡佳龙换热器制造有限公司 一种换热器用内置式水分离后冷却器
US9309842B2 (en) * 2013-02-07 2016-04-12 General Electric Company Air inlet silencer for turbomachines
US20170059188A1 (en) * 2015-09-01 2017-03-02 Trane International Inc. Inclined Heat Exchanger with Tapered Ends
JP6654969B2 (ja) * 2016-06-16 2020-02-26 株式会社神戸製鋼所 パッケージ型圧縮機

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020106282A1 (en) * 2001-02-05 2002-08-08 Ingersoll-Rand Company Enclosure for an air compressor
JP2010127234A (ja) 2008-11-28 2010-06-10 Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd 無給油式スクリュー圧縮機

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Publication number Publication date
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US20190309626A1 (en) 2019-10-10
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CN109312731A (zh) 2019-02-05
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JP6654969B2 (ja) 2020-02-26

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